回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，設(shè)粒子初速度為零，加速電壓為U ，加速過程中不考慮重力作用和相對(duì)論效應(yīng)。下列說法正確的是

A．粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨軌道半徑r的增大，盒中相鄰軌道的半徑之差減小
B．粒子從靜止開始加速到出口處所需的時(shí)間約為
C．粒子能獲得的最大動(dòng)能跟加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度無關(guān)
D．加速電壓越大粒子能獲得的最大動(dòng)能越大

AB

解析試題分析：設(shè)粒子在回旋加速器中被加速了n次，則由動(dòng)能定理得，粒子在回旋加速器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)由洛侖茲力提供向心力，即，解得：，盒中相鄰軌道的半徑之差為，由此可以看出n越大，半徑r之差越小，故A正確；設(shè)粒子在回旋加速器中旋轉(zhuǎn)圈數(shù)為N，則，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期為，由于兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)，因此粒子從靜止開始加速到出口處所需的時(shí)間約為， 根據(jù)和得：，所以，故B正確；由知，粒子能獲得的最大動(dòng)能為，由此可知，粒子能獲得的最大動(dòng)能與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，與加速電壓無關(guān)，故CD錯(cuò)誤。所以選AB。
考點(diǎn)：本題考查回旋加速器的工作原理，意在考查考生的綜合分析能力。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直．線圈匝數(shù)n＝40，電阻r＝0.1 Ω，長l1＝0．05 m，寬l2＝0.04 m，角速度ω＝100 rad/s，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T．線圈兩端外接電阻R＝9.9 Ω的用電器和一個(gè)交流電流表．求：

(1)線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢；
(2)電流表的讀數(shù)；
(3)用電器上消耗的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

現(xiàn)要測量一個(gè)未知電阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：
A多用電表（僅可使用歐姆擋）；
B一個(gè)電池組E（電動(dòng)勢6V）：
C一個(gè)滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω，額定電流1A）：
D兩個(gè)相同的電流表G（內(nèi)阻Rg＝1000Ω，滿偏電流Ig＝100μA）：
E兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻（R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω）：
F一個(gè)電鍵S、導(dǎo)線若干。
①為了設(shè)計(jì)電路，先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻，采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來，下列判斷和做法正確的是           （填字母代號(hào)）。
A．這個(gè)電阻阻值很小，估計(jì)只有幾歐姆
B．這個(gè)電阻阻值很大，估計(jì)有幾千歐姆
C．如需進(jìn)一步測量可換“×1”擋，調(diào)零后測量
D．如需進(jìn)一步測量可換“×1k”擋，調(diào)零后測量
②根據(jù)粗測的判斷，設(shè)計(jì)一個(gè)測量電路，要求測量盡量準(zhǔn)確并使電路能耗較小，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在元件的符號(hào)旁。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列各圖中，已標(biāo)出電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，其中符合安培定則的是（  ）

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置著一根長直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中

A．a(chǎn)點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大 B．b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大
C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D．c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

有一通電金屬導(dǎo)線在赤道上方，東西向水平放置，電流方向向東，它受到地磁場的作用力方向?yàn)椋?nbsp;    ）

A．向東B．向西C．向上D．向下

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖，在水平方向的勻強(qiáng)磁場中，有甲、乙兩帶電小球，將它們用絕緣長線相連，帶電小球間庫侖力空氣阻力均不計(jì)，在同一水平面上將線拉直后同時(shí)釋放，兩球都沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，則

A．磁場方向一定與兩球連線垂直 B．兩球的帶電量一定相等
C．兩球一定帶異種電荷 D．兩球質(zhì)量一定相等

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

“人造小太陽”托卡馬克裝置使用強(qiáng)磁場約束高溫等離子體，使其中的帶電粒子被盡可能限制在裝置內(nèi)部，而不與裝置器壁碰撞，已知等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，為約束更高溫度的等離子體，則需要更強(qiáng)的磁場，以使帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑不變，由此可判斷所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B正比于

A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如右圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電場和磁場相互垂直．在電磁場區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球．O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向．已知小球所受電場力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放．下列判斷正確的是

A．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長為圓周長的1/4時(shí)，洛倫茲力最大
B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長為圓周長的1/2時(shí)，洛倫茲力最大
C．小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)，重力勢能減小，電勢能增大
D．小球從b點(diǎn)到c點(diǎn)，電勢能增大，動(dòng)能先增大后減小

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